[发明专利]一种水动力提升方法及其性能测试方法

说明书

本发明公开了一种水动力提升方法，包括S1、若水动力提升需求为提高水动力弱区域边缘部分的水动力，则在水动力弱区域边缘部分间隔放置若干水泵射流推流器；S2、若水动力提升需求为提高水动力弱区域中心部分的水动力，则在水动力弱区域中心放置竖轴推流器；S3、若水动力提升需求为兼具娱乐功能和水动力提升功能，则在水动力弱区域中心放置悬浮造浪器。本发明还公开了两种所述方法的性能测试方法，一种是采用物理缩小模型，一种是采用数学建模进行数值模拟。本发明的水动力提升方法可以实现多目的的水动力提升，所采用的测试方法也精确的量化了方法运行后水动力弱区的改善效果，为科学、经济地运行水动力装置，改善河道水动力条件提供决策依据。

技术领域

本发明涉及水利技术，尤其涉及一种水动力提升方法及其性能测试方法。

背景技术

流水不腐，户枢不蠹。近年来，众多河流的自然水文条件被人为改变，致使河流水动力条件发生显著变化；尤其是过多的闸坝的修建，虽然有利于提高水资源的利用效率，但容易导致河道局部区域水动力条件大幅减弱，水体交换能力较差，不利于流入河道中污染物的迁移扩散，从而加剧了水体的污染，对人们的生产生活造成影响。为了满足人们对生活环境的需要，提升河道水动力条件，不仅能增大河道流速，打造水流流动的效果，又能提高水体的复氧能力，加快污染物的降解，从而达到改善水质的目的。

现有技术多数采用调水引流的方式来控制并提高河道水动力条件，偶见使用独立或串联潜水泵用于改善水动力条件，但是效果有限。

此外，针对局部弱动力区域，由于水动力提升装置的运行效果往往受功率大小、河道水位、运行费用等多种因素制约，如何实现不同情况下的水动力提升目的，如何定量评价水动力提升方案运行后水动力弱区的改善效果，是现有水动力提升技术运用领域亟待解决的难点。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种水动力提升方法及其两种性能测试方法。

技术方案：本发明所述的水动力提升方法包括以下步骤：

S1、若水动力提升需求为提高水动力弱区域边缘部分的水动力，则在水动力弱区域边缘部分间隔放置若干水泵射流推流器，所述水泵射流推流器包括底板、隔水板、若干浮筒和若干水泵，所述浮筒设置在所述底板两侧，所述浮筒通过锚绳连接有若干锚，所述水泵并排安装在所述底板上，每个水泵的入水口连接有一条进水管，进水管的长度从中间位置向两侧依次递增，每个水泵的出水口连接有一条出水管，所有出水管长度一致，所述隔水板垂直固定在所述底板上，并将进水管和出水管分隔在所述隔水板两侧；

S2、若水动力提升需求为提高水动力弱区域中心部分的水动力，则在水动力弱区域中心放置竖轴推流器，所述竖轴推流器包括支架、电机、推流板和竖轴，所述电机固定在所述支架上，所述电机连接所述竖轴的一端，所述竖轴的另一端与所述推流板固定在一起，所述推流板为矩形，长度为水动力弱区域最大半径的1/15～1/3；

S3、若水动力提升需求为兼具娱乐功能和水动力提升功能，则在水动力弱区域中心放置悬浮造浪器，所述悬浮造浪器包括电机、曲轴、漂浮支架、连接线、滑轮和浮筒，所述电机和所述滑轮安装在所述漂浮支架上，所述曲轴固定在所述电机上，所述连接线一端连接所述曲轴，另一端绕过滑轮与位于漂浮支架下的浮筒连接。

进一步的，所述竖轴推流器的推流板长度优选为水动力弱区域最大半径的1/10～1/5；所述水泵射流推流器设置有四个锚，分别安装在所述浮筒外侧底部的四个角落。所述竖轴推流器的竖轴固定在所述推流板的中心线上。

本发明所述的一种水动力提升方法的性能测试方法包括如下步骤：

对于步骤S1中所述水泵射流推流器按照以下方法进行性能测试：

S11、获取水动力弱区域以及对应水泵射流推流器的尺寸；

S12、建立水动力弱区域和水泵射流推流器缩小后的物理模型，其中，缩小比例为预设平面比尺λ_L；